VLT-Aufnahme des Exoplaneten Beta Pictoris d

(Link: eso2609de — Pressemitteilung Wissenschaft - 15. Juli 2026)

Ein Team aus Astronominnen und Astronomen hat einen dritten Planeten entdeckt, der den Stern Beta Pictoris umkreist. Der neue Planet, Beta Pictoris d, ist einhundertmal lichtschwächer als Beta Pictoris b – der erste in diesem System entdeckte Planet – und gehört zu den masseärmsten Exoplaneten, die jemals von der Erde aus direkt abgebildet werden konnten. Nachdem das Team den Planeten mithilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO-VLT) aufgespürt hatte, stellte sich heraus, dass er sich über ein Jahrzehnt lang in Archivdaten verborgen hatte.

„Dies war eine Zufallsentdeckung“, sagt Ben Sutlieff, Co-Leiter der heute in den The Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Studie und Astronom an der Universität Edinburgh (Großbritannien). „Eigentlich wollten wir einen bereits bekannten Planeten in dem System, Beta Pictoris b, genauer untersuchen, um dessen zeitliche Veränderung zu untersuchen“, fügt er hinzu. Als das Team jedoch mit der Analyse der Bilder des Systems begann, bemerkte es abseits von Beta Pictoris b ein weiteres Signal, das die Forschung in eine völlig neue Richtung lenkte.

„‚Da ist noch etwas, hast du das gesehen?‘“, erinnert sich Markus Bonse, ESO-Astronom in Deutschland und der andere Co-Leiter der Studie, an seine Worte beim Blick auf die Daten. Um abzusichern, worum es sich bei dem nachgewiesenen Objekt genau handelt, durchsuchte das Team das ESO-Archiv, einen Katalog früherer Beobachtungen mit ESO-Teleskopen. Sie fanden den neuen Planeten Beta Pictoris d auf mehreren Aufnahmen, die bis zu elf Jahre zurückreichen – darunter eine, auf der er sich nur mühsam gegen das blendende Licht seines größeren Nachbarn Beta Pictoris b durchsetzen konnte. „Planet d hat mit uns offenbar über ein Jahrzehnt lang Verstecken gespielt, und erst jetzt können wir sagen: ‚Hab dich!‘“, sagt Jayne Birkby, Co-Autorin der Studie und Astronomin an der Universität Oxford (Großbritannien).

Der neu entdeckte Planet ist, wie die beiden anderen im System, ein Gasriese, ähnlich wie Jupiter oder Saturn. Allerdings hat Beta Pictoris d eine weitaus größere Umlaufbahn als die Planeten Beta Pictoris b und Beta Pictoris c. Während die beiden ersten Planeten jeweils etwa die zehnfache Masse des Jupiters aufweisen, besitzt der neue Himmelskörper nur die 2,4-fache Jupitermasse. Damit ist er einer der masseärmsten Planeten, die je von der Erde aus direkt abgebildet werden konnten. Der Planet ist zudem vergleichsweise kalt und leuchtet daher im Vergleich zu seinem Zentralstern extrem schwach.

Die direkte Abbildung, bei der das Licht eines Objekts wie auf einer Fotografie eingefangen wird, funktioniert nur bei Planeten, die hell genug sind, um sich neben ihren weitaus helleren Zentralsternen abzuheben. Ein direktes Bild eines so lichtschwachen Planeten wie Beta Pictoris d aufzunehmen, ist daher ein bedeutender Erfolg. „Der neue Planet ist einhundertmal lichtschwächer als Beta Pictoris b, der berühmte Planet im selben System. Das macht ihn zum lichtschwächsten Exoplaneten, der jemals direkt von der Erde aus fotografiert wurde“, erklärt Bonse [1].

Diese erste eindeutige Detektion von Beta Pictoris d, der 63 Lichtjahre von uns entfernt ist, gelang Sutlieff, Bonse und ihrem Team mithilfe des ERIS-Instruments am VLT. Ein unabhängiges Team unter der Leitung von Aidan Gibbs an der University of California (USA) entdeckte denselben Planeten ebenfalls mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST), einer Gemeinschaftseinrichtung der US-amerikanischen, europäischen und kanadischen Weltraumbehörden. Ihre Ergebnisse wurden heute ebenfalls in den The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Um die Entdeckung eines Planeten abzusichern, müssen Astronominnen und Astronomen normalerweise Nachfolgebeobachtungen durchführen. Dieses System war jedoch bereits intensiv untersucht worden, sodass in den Wissenschaftsarchiven von ESO und JWST zahlreiche Aufnahmen vorlagen. „Zu unserer Freude tauchte er plötzlich in früheren SPHERE-Beobachtungen auf“, sagt Birkby und bezieht sich dabei auf ein anderes VLT-Instrument, das zuvor zur Untersuchung des Beta-Pictoris-Systems eingesetzt worden war. Der Planet wurde auch in Archivdaten von NIRCam, einem JWST-Instrument, aufgespürt. Da das Team nun wusste, wo es nach dem potenziellen neuen Planeten suchen musste, „stellte sich heraus, dass er sich die ganze Zeit in den Daten versteckt hatte!“, so Birkby. Co-Autor Valentin Christiaens, Forscher am CEA Paris-Saclay (Frankreich), fügt hinzu: „Die Nachweise in den SPHERE-Archivdaten sind nicht nur an sich hochgradig spannend, sie zeigen vor allem auch, dass in den Archiven der VLT-Instrumente noch etliche Schätze verborgen liegen!“

Beta Pictoris ist nach HR 8799 erst das zweite System, in dem mehr als zwei Planeten direkt abgebildet werden konnten. „Systeme mit mehreren direkt abgebildeten Exoplaneten gelten als die Krönung solcher Entdeckungen. Sie verraten uns viel darüber, wie sich unterschiedliche Exoplaneten in ein und derselben Entstehungsumgebung entwickeln“, sagt Sutlieff [2]. Beta Pictoris d löst zudem ein Rätsel in seinem Planetensystem, da er genau die richtige Masse und Position besitzt, um die auffällige Form der umgebenden Trümmerscheibe zu erklären, die aus den Überresten der Planetenentstehung besteht.

Die Entdeckung von Beta Pictoris d auf diesem Weg macht Mut für weitere direkte Abbildungen von Planetensystemen, in denen sich lichtschwache Planeten unbemerkt vor aller Augen verborgen haben könnten – unter anderem mit dem zukünftigen Extremely Large Telescope (ELT) der ESO. „Planeten scheinen in Gesellschaft aufzutreten“, sagt Beth Biller, ebenfalls Co-Autorin der Arbeit und Astronomin an der Universität Edinburgh. „Viele der bekannten Systeme mit direkt abgebildeten Exoplaneten beherbergen mehrere Riesenplaneten. Wahrscheinlich verbergen sich in diesen Systemen noch weitere Planeten mit geringerer Masse, die mit den Instrumenten des ELT sichtbar gemacht werden könnten.“

Zum Foto

Diese mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO gewonnene Aufnahme zeigt Beta Pictoris d, einen neu entdeckten Planeten, der den Stern Beta Pictoris umkreist. Der Stern befindet sich in der Mitte des Bildes; sein Licht wurde bei der Datenverarbeitung ausgeblendet, um die umgebende Struktur sichtbar zu machen. Der neue Planet, der mit einem Pfeil markiert ist, ist der dritte, der um diesen Stern nachgewiesen werden konnte. Bei den beiden anderen handelt es sich um Beta Pictoris b – die helle Lichtquelle auf der linken Seite – und Beta Pictoris c, der den Stern wesentlich enger umkreist und hier nicht zu sehen ist.

Die Aufnahme wurde mit dem ERIS-Instrument am VLT erstellt. Basierend auf seiner Infrarothelligkeit und seiner Farbe handelt es sich bei dem neuen Planeten offenbar um einen Gasriesen mit etwa der 2,4-fachen Masse des Jupiters.

Das diffuse, horizontale Band im Bild ist eine Trümmerscheibe um den Stern, auf die wir hier direkt von der Kante blicken (Edge-on-Stellung). Sie besteht aus den Überresten der Planetenentstehung.

Endnoten

[1] Berücksichtigt man die Entfernung des Systems, ist Beta Pictoris d der lichtschwächste jemals von der Erde aus direkt abgebildete Exoplanet. Das bedeutet, dass er die geringste absolute Helligkeit besitzt (was ausschließlich auf seine Größe und Temperatur zurückzuführen ist) und nicht die geringste scheinbare Helligkeit (bei der auch die Entfernung zur Helligkeitsabnahme beiträgt).

[2] Beta Pictoris gehört zu einer Gruppe von Sternen gleichen Alters, die gemeinsam entstanden sind und von denen einige ebenfalls Planeten besitzen. Beta Pictoris d scheint fast ein Zwilling eines dieser Planeten, 51 Eridani b, zu sein. Dies ermöglicht es Astronomen, beide Objekte als Referenzpunkte zu nutzen, um ihre Modelle zur Entstehung und zeitlichen Entwicklung von Planeten abzusichern.

Weitere Informationen

Diese Forschungsarbeiten werden in einem Fachartikel in den The Astrophysical Journal Letters erscheinen (https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae80a0).

An der Publikation unter der gemeinsamen Leitung von B. J. Sutlieff und M. J. Bonse sind mehr als 90 Autorinnen und Autoren aus aller Welt beteiligt, darunter aus Belgien, Frankreich, Deutschland, Irland, Italien, den Niederlanden, der Schweiz, Großbritannien und Chile.

Die Europäische Südsternwarte (ESO) befähigt Wissenschaftler*innen weltweit, die Geheimnisse des Universums zum Nutzen aller zu entdecken. Wir entwerfen, bauen und betreiben Observatorien von Weltrang. Astronom*innen nutzen sie, um spannende Fragen zu beantworten und die Faszination der Astronomie zu wecken. Außerdem fördern wir die internationale Zusammenarbeit in der Astronomie. Die ESO wurde 1962 als zwischenstaatliche Organisation gegründet. Heute wird sie von 16 Mitgliedsländern (Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Irland, Italien, Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien, und Tschechien) sowie dem Gastland Chile und Australien als strategischem Partner unterstützt. Der Hauptsitz der ESO sowie das Besucherzentrum und Planetarium, die ESO Supernova, befinden sich in der Nähe von München in Deutschland. Die Teleskope der ESO stehen in der chilenischen Atacama-Wüste, einem wunderbaren Ort mit einzigartigen Bedingungen für die Himmelsbeobachtung. Die ESO betreibt drei Beobachtungsstandorte: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal stehen das Very Large Telescope (VLT) mit dem zugehörigen Very Large Telescope Interferometer (VLTI) sowie Durchmusterungsteleskope wie VISTA. Ebenfalls am Paranal wird die ESO das südliche Feld des Cherenkov Telescope Array (CTAO) betreiben, das größte und empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium der Welt. Zusammen mit internationalen Partnern betreibt die ESO auf dem Hochplateau von Chajnantor das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zur Beobachtung des Himmels im Millimeter- und Submillimeterbereich. Auf dem Cerro Armazones, nahe dem Paranal, errichten wir derzeit das Extremely Large Telescope (ELT). Es wird das größte optische Teleskop der Welt sein und wird oft als „das weltweit größte Auge am Himmel“ bezeichnet. Von unseren Büros in Santiago de Chile aus unterstützen wir unsere Aktivitäten im Land. Außerdem arbeiten wir mit chilenischen Partnern und der Gesellschaft zusammen.

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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso2609.